JPH10318617A

JPH10318617A - 空気調和機の制御方法

Info

Publication number: JPH10318617A
Application number: JP14476097A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Igarashi; 浩樹五十嵐
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 1997-05-19
Filing date: 1997-05-19
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】２パスの室内熱交換器を有する空気調和機に
おいて、通常運転から容量制御運転に切り替えた際の室
内環境の悪化を防止する。【解決手段】冷凍サイクルを構成する室内熱交換器を
２パス構造とし、この室内熱交換器に冷媒を循環して室
温制御を行う空気調和機において、１パスによる容量制
御運転を行う際に室内機制御装置２０の制御部２０ｂは
電磁弁８を閉じ、圧縮機１の回転数を検出し、この回転
数により負荷状態を判断する。また、負荷が重いときに
は圧縮機の回転数をアップし、かつ冷凍サイクルを構成
する電子膨張弁５を開いて顕熱能力優先運転を行い、負
荷が軽いときにはその回転数をアップし、かつ電子膨張
弁５を絞って潜熱能力優先運転を行う。その顕熱能力優
先運転あるいは潜熱能力優先運転をタイマ部２０ａのタ
イマ時間行うと、あるいはそのタイマ時間内でも室温が
設定温度に近くなると、容量制御運転に切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は複数パス構造の室
内熱交換器を有し、容量制御運転を行う空気調和機に係
り、特に詳しくは通常の冷房運転から容量制御運転に切
り替えた場合に不快感が生じないようにする空気調和機
の制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この空気調和機は、例えば図３に示すよ
うに、圧縮機１、四方弁２、２パス構造の室内熱交換器
３、室外熱交換器４および膨張弁（電子膨張弁）５等か
らなる冷凍サイクルを有する。

【０００３】前記２パス構造の室内熱交換器３は、冷媒
を２流路に分け、また表面積を広くする形、例えばラム
ダ形であり、室内機のコンパト化を可能にするととも
に、広い吸込み面積を確保してより豊かな風量を得るこ
とができ、つまりパワフルな送風を可能とし、室内を速
やかに快適環境とすることができる。

【０００４】また、図４に示すように、この空気調和機
は、室温を検出する室温センサ部６と、室内熱交換器３
の温度（熱交温度）を検出する室内熱交センサ部７と、
室内熱交換器３の一方の冷媒入力側に設けた弁（電磁
弁）８と、室内機を制御するとともに、室外機に必要な
制御信号を送信する室内機制御装置９と、スーパーヒー
ト制御（（Ｓ―Ｈ）量制御）のために圧縮機１の吸入冷
媒温度（サクション温度）を検出するサクション温度セ
ンサ部１０と、室内機を制御する室外機制御装置１１と
を備えている。前記構成の空気調和機によれば、既に公
知の制御、つまり室内熱交換器３に冷媒を循環し、室温
を設定温度にする室温制御を行う制御（室温コントロー
ル）等を行うことができる。

【０００５】また、例えばリモコン１２により容量可変
設定が行われ、設定温度の変更がないと（特に使用者は
設定温度を変更しないケースが多い）、室内機制御装置
９は電磁弁８を駆動して閉じ、室内熱交換器３を１パス
とし、その容量制御運転を行う。この場合、通常運転
（例えば通常の冷房運転）から１パスによる容量制御運
転に切り替わり、つまり室内熱交換器３の冷媒量が少な
くなり、室内環境（例えば室温が安定している状態）に
適応した容量により、例えば冷え過ぎ等を防止し、より
適切な環境を与えることができる。

【０００６】なお、容量制御運転においても、通常運転
時と同じく、スーパーヒート制御を実行する。簡単に説
明すると、サクション温度と熱交換温度との差（（Ｓー
Ｈ）量）が目標値（目標（ＳーＨ）値；例えば５ｄｅ
ｇ）になるように、電子膨張弁５の開閉度合を制御す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記空
気調和機の制御方法にあっては、通常の冷房運転から容
量制御運転に切り替わっても、圧縮機１の回転数がその
切り替わり時と同じであるために、特に負荷状態により
その切り替わった当初室内の温度および湿度が上昇し、
つまり室内環境が悪化し、また容量制御運転において室
温が設定温度に達するまで時間がかかってしまうという
問題点がある。すなわち、容量制御運転では、熱交換器
の容量を減少させて運転を行うため、通常のフルパス運
転と比べると、圧縮機１の回転数が同じであれば冷房能
力が低下するからである。

【０００８】この発明は前記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は通常運転から容量制御運転へ切り替わ
った際の室温および湿度の変化を抑えることができ、室
温の設定温度への到達時間を短縮することができ、容量
制御運転における室内環境の快適性が損なわれることも
なく、ひいては快適性の向上を図ることができるように
した空気調和機の制御方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は冷凍サイクルを構成する室内熱交換器を
複数パス構造としており、該室内熱交換器に冷媒を循環
して室温制御を行う一方、前記複数パスのうち、少なく
とも１パスの冷媒入力側に設けた弁を開閉制御し、該弁
の開閉制御により冷媒流路を変えて容量制御運転を可能
とする空気調和機の制御方法であって、前記弁を閉じて
容量制御運転を行う際に前記冷凍サイクルを構成する圧
縮機の負荷状態に応じて顕熱能力優先運転あるいは潜熱
能力優先運転を行い、該運転を所定時間行った後あるい
は同所定時間内に室温が設定温度になったときには前記
容量制御運転を行うようにしたことを特徴としている。

【００１０】この発明の空気調和機の制御方法は、前記
弁を閉じて容量制御運転を行う際に前記冷凍サイクルを
構成する圧縮機の負荷状態に応じて同圧縮機の回転数を
可変し、かつ当該スーパーヒート制御を行うための（Ｓ
ーＨ）量の目標値（目標（ＳーＨ）値）を変更して前記
記冷凍サイクルを構成する膨張弁の開閉度合を可変し、
少なくとも前記弁を閉じて所定時間が経過したとき、あ
るいは前記所定時間内に室温が所定値になったときには
前記容量制御運転を行うようにしたことを特徴としてい
る。この場合、前記容量制御運転開始前の圧縮機の回転
数を検出し、該回転数と現に設定されている温度（設定
温度）とをもとにして前記負荷状態を判断するとよい。

【００１１】この発明は冷凍サイクルを構成する室内熱
交換器を２パス構造としており、該室内熱交換器に冷媒
を循環して室温制御を行う一方、前記２パスのうちの１
パスの冷媒入力側に設けた弁を開閉制御し、該弁の開閉
制御により冷媒流路を変えて容量制御運転を可能とする
空気調和機であって、前記容量制御運転のための条件を
満足した際、前記冷凍サイクルを構成する圧縮機の運転
周波数コードを検出する一方、前記弁を閉じて前記室内
熱交換器を１パス状態にするとともに、少なくとも前記
検出した運転周波数コードにより前記圧縮機の負荷状態
を判断し、該負荷状態に応じて前記圧縮機の運転周波数
コードを変更し、かつ当該スーパーヒート制御を行うた
めの（ＳーＨ）量の目標値を変更して前記記冷凍サイク
ルを構成する膨張弁の開閉度合を可変し、しかる後所定
時間が経過したとき、あるいは前記所定時間内に室温が
所定値になったときには前記容量制御運転に切り替える
ようにしたことを特徴としている。また、前記スーパー
ヒート制御においては、サクション温度と前記室内熱交
換器の入口付近の温度あるいは中間付近の温度のうち低
い方の温度との差を用いると好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１および図２を参照して説明する。なお、図１中、図４
と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
また、この発明における冷凍サイクルは図３を参照され
たい。この発明の空気調和機の制御方法は、通常運転か
ら容量制御運転へ切り替わる際、弁を閉じて室内熱交器
の冷媒を減らすが、負荷が重いときには顕熱能力優先運
転、負荷が軽いときには潜熱能力優先運転を行えば、容
量制御運転に切り替わったときに室内温度および湿度の
変化が大きくなるのを抑えることができることに着目
し、負荷状態に応じて圧縮機の回転数をアップし、また
スーパーヒート制御の（ＳーＨ）量の目標値を変え、つ
まり冷凍サイクルを構成する電子膨張弁の開閉度合を可
変し、しかも所定時間経過した後あるいは室温が所定値
に達したときに容量制御運転を行う。

【００１３】そのため、図１に示すように、この空気調
和機の制御方法が適用される制御装置は、所定時間を計
測するためのタイマ部２０ａおよび前述した膨張弁５の
開閉度合を指示する制御部２０ｂを有する室内機制御装
置２０と、制御部２０ｂからの指示にしたがって膨張弁
５の開閉度合を制御する制御部２１ａを有する室外機制
御装置２１と備えている。

【００１４】なお、室内制御装置２０は図３に示す室内
機制御装置９の機能を有し、制御部２０ｂはマイクロコ
ンピュータや駆動回路からなり、室外機制御装置２１は
図３に示す室内機制御部１１の機能を有し、制御部２１
ａはマイクロコンピュータや駆動回路からなる。

【００１５】したがって、室内機制御装置２０はリコモ
ン１２からのリモコン信号を受信すると、室内機を制御
する一方、必要な制御信号を室外機制御装置２１に転送
する。例えば、リモコン１２によって容量制御運転の操
作が行われ、設定温度の変更がないと、室内機制御装置
２０は電磁弁８を駆動して閉じるとともに、その容量制
御運転を行うことになるが、これに先だって図２に示す
ルーチンにより圧縮機１の回転数（いわゆる運転周波数
コード）を可変するとともに、スーパーヒート制御の目
標値（目標（ＳーＨ）値）を可変し、顕熱能力優先運転
あるいは潜熱能力優先運転を行う。

【００１６】なお、熱交換温度を検出するためのセンサ
は室内熱交換器３の入口温度センサ７ａおよび中間温度
センサ７ｂであり、スーパーヒート制御においては入口
温度および中間温度のうち低い方の温度を用い、つまり
サクション温度とその低い温度との差が前記可変した目
標値になるように、電子膨張弁５の開閉度合を調節す
る。

【００１７】図２に示すルーチンを説明すると、容量制
御運転の条件が満足したときには、室内機制御装置２０
は電磁弁８を閉じた後、通常の冷房運転から容量制御運
転に切り替えるが、この容量制御運転に切り替える前
に、圧縮機１の運転周波数コード（回転数に対応する
値）を検出し、この運転周波数コードが４コード以上で
あるか否かを判断する（ステップＳＴ１）。なお、容量
制御運転の条件とは、リモコン１２によって容量可変の
指示が出されており、設定温度が変更されていない状態
にあるときをいう。運転周波数コードが４コード以上で
あるときには、圧縮機１の負荷が重いと判断する。な
お、リモコン１２による設定温度を加味するとよく、つ
まり設定温度に対比して回転数が通常より高くなってい
るときには負荷が重く、逆にその回転数が通常より低い
ときには負荷が軽いと判断する。

【００１８】負荷が重いときには、運転周波数コードを
４コードアップして室外機制御装置２１に転送し（ステ
ップＳＴ２）、またスーパーヒート制御の（Ｓ−Ｈ）量
の目標値を例えば５ｄｅｇ（容量制御運転時の目標値）
であれば０ｄｅｇとするための所定パルスデータ（電子
膨張弁５の開閉制御データ）を室外機制御装置２１に転
送する（ステップＳＴ３）。つまり、そのまま容量制御
運転に行うと、従来例で説明したように、室温が上昇す
ることから、スーパーヒート制御により電子膨張弁５を
開き、顕熱能力優先運転を行う。

【００１９】逆に、負荷が軽いときには、現運転周波数
コードを２コードアップして室外機制御装置２１に転送
し（ステップＳＴ４）、またスーパーヒート制御の（Ｓ
−Ｈ）量の目標値を５ｄｅｇから８ｄｅｇとするための
所定パルスデータ（電子膨張弁５の開閉制御データ）を
室外機制御装置２１に転送する（ステップＳＴ５）。つ
まり、そのまま容量制御運転に切り替えると、従来例で
説明にたしたように、湿度が上昇することから、スーパ
ーヒート制御により電子膨張弁５を絞り、潜熱能力優先
運転を行う。

【００２０】続いて、タイマ部（例えば１０分タイマ）
２０ａをスタートし（ステップＳＴ６）、室温を監視す
る。前述した運転周波数コードの変更、電子膨張弁５の
開閉度合の調節により室温が設定温度±所定値（例えば
０．５℃）になったか否かを判断する（ステップＳＴ
７）。室温が設定温度±０．５℃になっていないときに
は、ステップＳＴ８に進み、１０分タイマがタイムアッ
プしているか否かを判断し、タイムアップしていなけれ
ばステップＳＴ７に戻る。したがって、１０分の間に、
室温が設定温度±０．５℃になるか否かを監視する。

【００２１】１０分が経過する前に、室温が設定温度±
０．５℃になれば、ステップＳＴ７からＳＴ９に進み、
容量制御運転を実行する。また、１０分が経過しても、
室温が設定温度±０．５℃にならなくとも、ステップＳ
Ｔ８からＳＴ９に進み、容量制御運転を実行する。すな
わち、前述した運転周波数コードの可変、電子膨張弁５
の開閉可変により、室温が設定温度±０．５℃付近にな
っている可能性が極めて高いからである。

【００２２】そして、容量制御運転では、通常運転と同
じく、室温と設定温度との差に応じて圧縮機１の運転周
波数コードを決定し、この運転周波数コードを室外機制
御装置２１に転送する。また、スーパーヒート制御にお
いては、（ＳーＨ）量の目標値を５ｄｅｇとし、サクシ
ョン温度と熱交温度（この場合室内熱交温度）との差が
５ｄｅｇになるように、電子膨張弁５の開閉度合を調節
することになる。

【００２３】このように、通常の冷房運転から容量制御
運転に切り替える際に、圧縮機１の負荷が重い場合には
同圧縮機１の回転数をアップするとともに、（ＳーＨ）
量の目標値を小さくしてスーパーヒート制御により電子
膨張弁５を開く。したがって、顕熱能力優先運転が行わ
れるため、室内熱交換器の冷媒流量を減らしても室温を
速やかに設定温度に近づけることができ、また容量制御
運転に切り替わった当初に室温が上昇することもなく、
つまり容量制御運転において室内環境の快適性が損なわ
れることもない。

【００２４】負荷が軽い場合には圧縮機１の回転数を重
負荷の場合より小さくアップするとともに、（ＳーＨ）
量の目標値を大きくしてスーパーヒート制御により電子
膨張弁５を閉じる。したがって、潜熱能力優先運転が行
われるため、室内熱交換器の冷媒流量を減らしても、湿
度の上昇を抑えることができ、しかも室温を設定温度に
近づけることができ、また所定時間経過後あるいは室温
が所定に上昇した時点で容量制御運転を行うことから、
その運転当初に室内の湿度が上昇することもなく、つま
り容量制御運転において室内環境の快適性が損なわれる
こともない。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、この空気調和機の
制御方法の請求項１記載の発明によると、室内熱交換器
の複数パスのうち、少なくとも１パスの冷媒入力側に設
けた弁を閉じて容量制御運転を行う際に冷凍サイクルを
構成する圧縮機の負荷状態に応じて顕熱能力優先運転あ
るいは潜熱能力優先運転を行い、この運転を所定時間行
った後あるいは同時間内に室温が設定温度になったとき
には容量制御運転を行うようにしたので、例えば通常の
冷房運転から容量制御運転へ切り替わった際の室温およ
び上昇を抑えることができ、しかも室温を速やかに設定
温度に近づけることができ、つまり室温の設定温度への
到達時間を短縮することができ、容量制御運転において
快適性が損なわれることもなく、ひいては快適性の向上
を図ることができるという効果がある。

【００２６】請求項２記載の発明によると、少なくとも
１パスの冷媒入力側に設けた弁を閉じて容量制御運転を
行う際に圧縮機の負荷状態に応じて同圧縮機の回転数を
可変し、かつ当該スーパーヒート制御を行う（ＳーＨ）
量の目標値（目標（ＳーＨ）値）を変更して膨張弁の開
閉度合を可変し、少なくとも前記弁を閉じて所定時間が
経過したとき、あるいは所定時間内に室温が所定値にな
ったときには容量制御運転を行うようにしたので、負荷
が重いときには顕熱能力優先運転を行い、負荷が軽いと
きには潜熱能力優先運転を行うことができ、例えば通常
の冷房運転から容量制御運転へ切り替わった際の室温お
よび上昇を抑えることができ、しかも室温を速やかに設
定温度に近づけることができ、つまり室温の設定温度へ
の到達時間を短縮することができ、容量制御運転におい
て快適性が損なわれることもなく、ひいては快適性の向
上を図ることができるという効果がある。

【００２７】請求項３記載の発明によると、請求項１ま
たは２において、前記容量制御運転開始前の圧縮機の回
転数を検出し、該回転数と現に設定されている温度（設
定温度）とをもとにして前記負荷状態を判断することか
ら、請求項１または２の効果に加え、負荷状態を適切に
判断することができ、ひいては当該制御の適切化が図れ
る。

【００２８】請求項４記載の発明によると、容量制御運
転のための条件を満足した際、冷凍サイクルを構成する
圧縮機の運転周波数コードを検出する一方、容量制御運
転のために弁を閉じて室内熱交換器を１パス状態にする
とともに、少なくとも前記検出した運転周波数コードに
より圧縮機の負荷状態を判断し、この負荷状態に応じて
圧縮機の運転周波数コードを変更し、かつ当該スーパー
ヒート制御を行うための（ＳーＨ）量の目標値を変更し
て冷凍サイクルを構成する膨張弁の開閉度合を可変可能
とし、しかる後所定時間が経過したとき、あるいは所定
時間内に室温が所定値になったときには前記容量制御運
転に切り替えるようにしたので、負荷が重いときには運
転周波数コードをアップし、かつスーパーヒート制御の
目標値を小さくすることにより顕熱能力優先運転を行う
ことができ、負荷が軽いときには運転周波数コードをア
ップし、かつスーパーヒート制御の目標値を大きくする
ことにより潜熱能力優先運転を行うことができ、したが
って例えば通常の冷房運転から容量制御運転へ切り替わ
った際の室温および上昇を抑えることができ、しかも室
温を速やかに設定温度に近づけることができ、つまり室
温の設定温度への到達時間を短縮することができ、容量
制御運転において快適性が損なわれることもなく、ひい
ては快適性の向上を図ることができるという効果があ
る。

【００２９】請求項５記載の発明によると、請求項２，
３または４のスーパーヒート制御においては、サクショ
ン温度と前記室内熱交換器の入口付近の温度あるいは中
間付近の温度のうち低い方の温度との差を用いるように
したので、請求項２，３または４の効果に加え、より最
適なスーパーヒート制御を行うことができ、つまり最適
な顕熱能力優先運転あるいは潜熱能力優先運転を行うこ
とができるため、室温および湿度の上昇をより抑え、室
温をより速やかに設定温度とすることができ、ひいては
快適性の向上がより図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態を示し、空気調和機の
制御方法を適用した制御装置の概略的ブロック線図。

【図２】図１に示す制御装置の動作を説明するための概
略的フローチャート図。

【図３】空気調和機の冷凍サイクルを説明するための概
略的構成図。

【図４】従来の空気調和機の制御装置の概略的ブロック
図。

【符号の説明】

１圧縮機３室内熱交換器５膨張弁（電子膨張弁）６室温センサ部７室内熱交センサ部７ａ入口温度センサ７ｂ中間温度センサ８弁（電磁弁）９，２０室内機制御装置１０サクション温度センサ部１１，２１室外機制御装置２０ａタイマ部２０ｂ，２１ａ制御部（マイクロコンピュータ、駆動
回路）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷凍サイクルを構成する室内熱交換器を
複数パス構造としており、該室内熱交換器に冷媒を循環
して室温制御を行う一方、前記複数パスのうち、少なく
とも１パスの冷媒入力側に設けた弁を開閉制御し、該弁
の開閉制御により冷媒流路を変えて容量制御運転を可能
とする空気調和機の制御方法であって、前記弁を閉じて
容量制御運転を行う際に前記冷凍サイクルを構成する圧
縮機の負荷状態に応じて顕熱能力優先運転あるいは潜熱
能力優先運転を行い、該運転を所定時間行った後あるい
は同所定時間内に室温が設定温度になったときには前記
容量制御運転を行うようにしたことを特徴とする空気調
和機の制御方法。
【請求項２】冷凍サイクルを構成する室内熱交換器を
複数パス構造としており、該室内熱交換器に冷媒を循環
して室温制御を行う一方、前記複数パスのうち、少なく
とも１パスの冷媒入力側に設けた弁を開閉制御し、該弁
の開閉制御により冷媒流路を変えて容量制御運転を可能
とする空気調和機の制御方法であって、前記弁を閉じて
容量制御運転を行う際に前記冷凍サイクルを構成する圧
縮機の負荷状態に応じて同圧縮機の回転数を可変し、か
つ当該スーパーヒート制御を行うための（ＳーＨ）量の
目標値（目標（ＳーＨ）値）を変更して前記記冷凍サイ
クルを構成する膨張弁の開閉度合を可変し、少なくとも
前記弁を閉じて所定時間が経過したとき、あるいは前記
所定時間内に室温が所定値になったときには前記容量制
御運転を行うようにしたことを特徴とする空気調和機の
制御方法。
【請求項３】前記容量制御運転開始前の圧縮機の回転
数を検出し、該回転数と現に設定されている温度（設定
温度）とをもとにして前記負荷状態を判断するようにし
た請求項１または２記載の空気調和機の制御方法。
【請求項４】冷凍サイクルを構成する室内熱交換器を
２パス構造としており、該室内熱交換器に冷媒を循環し
て室温制御を行う一方、前記２パスのうちの１パスの冷
媒入力側に設けた弁を開閉制御し、該弁の開閉制御によ
り冷媒流路を変えて容量制御運転を可能とする空気調和
機であって、前記容量制御運転のための条件を満足した
際、前記冷凍サイクルを構成する圧縮機の運転周波数コ
ードを検出する一方、前記弁を閉じて前記室内熱交換器
を１パス状態にするとともに、少なくとも前記検出した
運転周波数コードにより前記圧縮機の負荷状態を判断
し、該負荷状態に応じて前記圧縮機の運転周波数コード
を変更し、かつ当該スーパーヒート制御を行うための
（ＳーＨ）量の目標値を変更して前記記冷凍サイクルを
構成する膨張弁の開閉度合を可変し、しかる後所定時間
が経過したとき、あるいは前記所定時間内に室温が所定
値になったときには前記容量制御運転に切り替えるよう
にしたことを特徴とする空気調和機の制御方法。
【請求項５】前記スーパーヒート制御においては、サ
クション温度と前記室内熱交換器の入口付近の温度ある
いは中間付近の温度のうち低い方の温度との差を用いる
ようにした請求項２，３または４記載の空気調和機の制
御方法。